目前,慣性導航分為兩大類:平臺式慣導和捷聯式慣導。它們的主要區別在于,前者有實體的物理平臺,陀螺和加速度計置于由陀螺定的平臺上,該平臺跟蹤導航坐標系,以實現速度和位置解算,姿態數據直接取自于平臺的環架;在捷聯式慣導中,陀螺和加速度計直接固連在載體上。慣性平臺的功能由計算機完成,故有時也稱作“數學平臺”,它的姿態數據時通過計算得到的。慣導有固定的漂移率,這樣會造成物體運動的誤差,因此長射程的武器通常會采用指令、GNSS等對慣導進行定時修正,以獲取持續準確的位置參數。比如中距空空導彈中段采用捷聯式慣導+指令修正,以獲取持續準確的位置參數。慣性導航系統具備極高的抗干擾性和隱蔽性。浙江慣性導航系統組件
慣性導航的目的是實現自主式導航,即不依賴外界信息,包括衛星信號、北極指引等。那么慣性是如何實現的呢?慣性導航工作的關鍵原理是:它從過去自身的運動軌跡推算出自己目前的方位。其工作技術原理不外乎就是以下三條基本公式:距離=速度×時間,速度=加速度×時間,角度=角速度×時間。首先,檢測(或設定好)初始信息,包括初始位置、初始朝向、初始姿態等。然后,用IMU時刻檢測物體運動的變化信息。其中,加速度計測量加速度,利用原理a=F/M,測量物體的線加速度,然后乘以時間得到速度,再乘以時間就得到位移,從而確定物體的位置;而陀螺儀則測量物體的角速率,以物體的初始方位作為初始條件,對角速率進行積分,進而時刻得到物體當前方向;還有電子羅盤,能在水平位置確認物體朝向。這3個傳感器可相互校正,得到較為準確的姿態參數。蘇州車載領域慣性導航系統加速度計是慣性導航系統的關鍵元件之一。
慣性導航系統(INS)是利用慣性傳感器(IMU)測量載體的比力及角速度信息,結合給定的初始條件,與GNSS等系統的信息融合,從而進行實時推算速度、位置、姿態等參數的自主式導航系統。具體來說慣性導航系統屬于一種推算導航方式。即從一已知點的位置根據連續測得的運載體航向角和速度推算出其下一點的位置,因而可連續測出運動體的當前位置。慣性導航系統采用加速度計和陀螺儀傳感器來測量載體的運動參數。其中三個垂直布置的陀螺儀用于測量載體繞自身三個坐標軸的轉動角速度,同時也敏感地球自轉的角速度。
慣性導航的優勢:1、慣性導航定位不需要外源信息:慣性導航可以說是個老古董了,但在現在其地位依舊不可動搖。不管是衛星導航,還是無線電導航,都受限于外源信息。一旦衛星不可用,沒有了導航臺,那么這些導航系統就完全癱瘓了。但慣性導航完全不需要借助外源的信息。它用于計算的初始數據來自自身,既不受外界干擾影響,也不向外發送任何信號,更不用借助任何其他設備。2、慣性導航定位的連續性:其他的導航定位系統定位時是一個個點,而慣性導航的地位卻是連續的曲線,這也是一大優勢。無人機慣性導航系統的優點是什么?
慣性導航系統(INS)慣性導航系統是以陀螺和加速度計為敏感器件的導航參數解算系統,該系統根據陀螺的輸出建立導航坐標系,根據加速度計輸出解算出運載體在導航坐標系中的速度和位置。慣性導航系統是一種不依賴于外部信息、也不向外部輻射能量的自主式導航系統。其工作環境不只包括空中、地面,還可以在水下。慣導的基本工作原理是以牛頓力學定律為基礎,通過測量載體在慣性參考系的加速度,將它對時間進行積分,且把它變換到導航坐標系中,就能夠得到在導航坐標系中的速度、偏航角和位置等信息。無人機慣性導航系統具有使用成本低,機動靈活,載荷多樣性,用途普遍,操作簡單,安全可靠等優點。浙江慣性導航系統組件
慣性導航系統可全天候、全球、全時間的工作于空中地球表面乃至水下。浙江慣性導航系統組件
慣性導航系統是導航系統之一。后來慣導系統通過集成在微型芯片上的原子陀螺儀、加速器和原子鐘精確測量載體平臺相對慣性空間的角速率和加速度信息,利用牛頓運動定律自動計算出載體平臺的瞬時速度、位置信息并為載體提供精確的授時服務。慣性導航在當今社會中起到了很大的作用,不管是民用用途還是別的方面,或是每個人的貼身用品里都離不開慣性導航、IMU等定位定姿的系統,從飛機的航行導彈的飛行定位、潛艇的定位航行、汽車的無信號區導航、單兵系統的指示導航都離不開慣導系統的應用。浙江慣性導航系統組件
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